香煙作用于肺部原代細(xì)胞影響慢阻肺氣道重構(gòu)的研究進(jìn)展

陳 玲 蔣雪梅 鄧林紅

(重慶大學(xué)生物工程學(xué)院生物流變科學(xué)與技術(shù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，重慶 400030)

香煙作用于肺部原代細(xì)胞影響慢阻肺氣道重構(gòu)的研究進(jìn)展

陳 玲 蔣雪梅 鄧林紅1

(重慶大學(xué)生物工程學(xué)院生物流變科學(xué)與技術(shù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，重慶 400030)

慢性阻塞性肺疾病;肺部原代細(xì)胞;氣道重構(gòu)

慢性阻塞性肺疾病(COPD)的主要病理改變發(fā)生在呼吸道、肺實(shí)質(zhì)以及肺部血管〔1〕。在細(xì)胞水平下研究COPD的病理機(jī)制既可以采用永生化的細(xì)胞株，也可以采用原代細(xì)胞體外培養(yǎng)模型，但原代細(xì)胞直接來(lái)源于機(jī)體組織，生物性狀尚未發(fā)生大的變化，在一定程度上能夠更好地反映體內(nèi)的狀態(tài)和功能。因此，原代細(xì)胞體外培養(yǎng)模型逐漸稱為研究包括COPD在內(nèi)的疾病的病理機(jī)制的重要實(shí)驗(yàn)對(duì)象。本文擬分析和總結(jié)香煙刺激對(duì)COPD氣道重構(gòu)的影響。

1 肺部原代細(xì)胞

1.1 肺部原代細(xì)胞的來(lái)源 肺移植、肺切除、肺組織活檢以及肺泡灌洗是獲取肺部原代細(xì)胞的主要途徑，再通過(guò)直接解剖分離，流式細(xì)胞分選術(shù)或探針標(biāo)記法可進(jìn)一步獲取純度較高的目標(biāo)原代細(xì)胞。這些原代細(xì)胞主要包括上皮細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞、氣道平滑肌細(xì)胞、成纖維細(xì)胞、Ⅱ型肺泡細(xì)胞、巨噬細(xì)胞以及白細(xì)胞〔2〕。

1.2 肺部原代細(xì)胞對(duì)研究COPD病理機(jī)制的重要性 過(guò)去在COPD的研究中，主要采用多種細(xì)胞株作為實(shí)驗(yàn)對(duì)象，如Ⅱ型肺泡細(xì)胞(A549)以及上皮細(xì)胞(BEAS-2b,HBE1,16HBE140)〔3〕，但是研究人員一直對(duì)使用細(xì)胞株探究發(fā)展性疾病的準(zhǔn)確性持懷疑態(tài)度。因而，原代細(xì)胞體外培養(yǎng)模型在發(fā)展性疾病病理機(jī)制的研究中受到越來(lái)越多的重視。原代細(xì)胞因剛從組織或機(jī)體中分離，其生物學(xué)特性尚未發(fā)生很大變化，仍保留著原來(lái)的遺傳特性，也最接近和反映體內(nèi)生長(zhǎng)特征，因此原代細(xì)胞體外培養(yǎng)模型為研究COPD提供了更好的選擇，已經(jīng)成為至關(guān)重要實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ汀Ｔ?xì)胞最能直接地反映COPD患者和非患者對(duì)不同有害刺激或藥物刺激的反應(yīng)，有助于更準(zhǔn)確地從細(xì)胞分子學(xué)層面上揭示疾病的發(fā)生發(fā)展過(guò)程，解釋疾病的病理機(jī)制。此外，使用原代細(xì)胞體外培養(yǎng)模型也是研究新的治療靶點(diǎn)和新的治療方法的重要手段，可真實(shí)地檢驗(yàn)新藥物的藥理學(xué)效力和作用機(jī)制。

原代細(xì)胞從組織或機(jī)體中分離之后進(jìn)行體外培養(yǎng)，雖然方便科研人員研究細(xì)胞對(duì)不同刺激的反應(yīng)，但不足之處是細(xì)胞脫離原位組織結(jié)構(gòu)之后被放在簡(jiǎn)單單一的環(huán)境中進(jìn)行培養(yǎng)，細(xì)胞失去了與體內(nèi)細(xì)胞外基質(zhì)(ECM)，炎癥因子以及其他形態(tài)細(xì)胞的相互作用。長(zhǎng)時(shí)間這樣環(huán)境中培養(yǎng)的原代細(xì)胞也會(huì)逐漸產(chǎn)生表型變化。為避免這樣的變化影響實(shí)驗(yàn)觀察結(jié)果，科研人員需在有限的細(xì)胞代數(shù)之內(nèi)使用原代細(xì)胞進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并時(shí)刻監(jiān)控著原代細(xì)胞的細(xì)胞形態(tài)變化。

2 香煙煙霧刺激與COPD病理模型

2.1 香煙煙霧誘導(dǎo)COPD的主要病理模型 香煙煙霧被公認(rèn)為誘導(dǎo)COPD的高危因子〔4〕，其對(duì)氣道的危害涉及氣道損傷，氣道炎癥和氣道重構(gòu)。在研究香煙煙霧誘發(fā)COPD的病理改變和發(fā)病機(jī)制時(shí)，動(dòng)物模型和肺部細(xì)胞體外培養(yǎng)模型都被廣泛使用。作為在體模型，使用香煙煙霧刺激所制作的COPD動(dòng)物模型最接近人肺部實(shí)際的病理變化。采用這類動(dòng)物模型探究COPD的發(fā)病機(jī)制和藥物治療方法的報(bào)道文獻(xiàn)很多，可參加本文所列參考綜述文獻(xiàn)〔5〕。而使用香煙煙霧提取物(CSE)刺激COPD原代細(xì)胞則是探索COPD發(fā)展的最常用的體外培養(yǎng)模型之一，也是以下著重介紹的研究?jī)?nèi)容。

2.2 實(shí)驗(yàn)用CSE的制備和特點(diǎn) 香煙煙霧進(jìn)入人體呼吸道之后，部分小體積的微?？梢缘诌_(dá)肺泡，然而很多微粒沉積在上呼吸道或大氣道〔6〕。香煙煙霧是一種成分復(fù)雜的刺激物，含有4 000多種不同的化學(xué)成分，并且許多成分穩(wěn)定性差，半衰期也不盡相同〔7〕。因此，在實(shí)驗(yàn)中幾乎無(wú)法模擬香煙煙霧的所有成分，但是可以模擬氣道吸入的可溶的并能通過(guò)親水性黏液層的香煙煙霧成分。這些可溶性成分穿過(guò)黏液層后作用于上皮細(xì)胞等氣道組織。制備CSE通常是將香煙點(diǎn)燃后，使用抽氣泵將香煙煙霧泵入培養(yǎng)基中，煙霧中的可溶成分溶于培養(yǎng)基中，從而形成實(shí)驗(yàn)用CSE，濃度定位100%。

3 CSE對(duì)肺部原代細(xì)胞的作用

CSE為研究香煙刺激對(duì)肺的損傷提供了一個(gè)有效的模擬方式，為從細(xì)胞分子學(xué)層面探索COPD患者氣道氣流阻塞的機(jī)制提供了一種有效的刺激方式。近年來(lái)，研究人員對(duì)CSE刺激各種肺部原代細(xì)胞的作用效應(yīng)進(jìn)行了廣泛研究，獲得了大量的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。表1列舉了文獻(xiàn)報(bào)道中有關(guān)CSE對(duì)不同肺部原代細(xì)胞的作用效應(yīng)。

表1 CSE對(duì)肺部原代細(xì)胞的作用

4 CSE對(duì)COPD氣道重構(gòu)的影響

持續(xù)性氣流阻塞是COPD的典型特征。呼吸道內(nèi)壁的反復(fù)受損和修復(fù)稱為氣道重構(gòu)，而氣道重構(gòu)是影響氣流阻塞的主要原因。氣道重構(gòu)主要是組織、細(xì)胞、分子等組成成分發(fā)生變化，而COPD氣道重構(gòu)的主要特征是小氣道重構(gòu)和肺實(shí)質(zhì)重構(gòu)，主要表現(xiàn)為對(duì)氣道上皮、氣道平滑肌、肺實(shí)質(zhì)血管及ECM的影響。目前普遍認(rèn)為引發(fā)氣道重構(gòu)的主要機(jī)制有持續(xù)性炎癥反應(yīng)、氧化與抗氧化失衡和蛋白酶與抗蛋白酶失衡，并且發(fā)病機(jī)制之間可相互影響，共同作用。使用肺部原代細(xì)胞體外培養(yǎng)模型可檢驗(yàn)COPD或非COPD肺部細(xì)胞受香煙刺激之后的直接反映，為總結(jié)和分析香煙對(duì)COPD氣道重構(gòu)的影響提供了一種有利的方式。

4.1 CSE對(duì)小氣道重構(gòu)的影響 COPD患者小氣道重構(gòu)主要是指氣道≤2 mm細(xì)支氣管和終末細(xì)支氣管的重構(gòu)，主要表現(xiàn)為氣道上皮細(xì)胞增生、鱗狀細(xì)胞和杯狀細(xì)胞變異、基底膜增厚、氣道壁動(dòng)脈外膜膠原沉積增高、小氣道纖維化、血管增生〔1〕，重癥COPD患者氣道內(nèi)還表現(xiàn)有氣道平滑肌細(xì)胞增多。

COPD患者體內(nèi)氧化壓力增高，香煙等有害刺激可通過(guò)增高COPD患者機(jī)體內(nèi)氧化壓力的方式直接損傷肺部細(xì)胞，誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡或死亡。研究發(fā)現(xiàn)，CSE破壞氣道上皮細(xì)胞DNA結(jié)構(gòu)，誘導(dǎo)細(xì)胞死亡〔15〕。 CSE增強(qiáng)成纖維細(xì)胞內(nèi)氧化還原作用，促進(jìn)細(xì)胞凋亡〔24〕。長(zhǎng)期吸煙可誘發(fā)COPD，即使在患者戒煙之后其機(jī)體內(nèi)氧化壓力仍持續(xù)存在，并促使病情繼續(xù)惡化。氧化壓力也可增強(qiáng)肺部的炎癥反應(yīng)，激發(fā)嗜中性粒細(xì)胞和巨噬細(xì)胞的活性，研究〔31〕發(fā)現(xiàn)，COPD患者的肺泡巨噬細(xì)胞和外周血液中的活性嗜中性粒細(xì)胞釋放的超氧自由基和過(guò)氧化氫增多。豚鼠動(dòng)物模型研究顯示，香煙刺激產(chǎn)生的氧化壓力直接影響骨骼肌的功能，而并沒(méi)有引起明顯的炎癥反應(yīng)。使用人氣道上皮細(xì)胞系BEAS-2b和Ⅱ型肺泡細(xì)胞系A(chǔ)549的研究表明，香煙中的親脂成分干擾細(xì)胞線粒體的功能，從而增高胞內(nèi)活性氧成分〔32〕。

香煙等有害刺激損傷氣道壁，由于氣道壁反復(fù)受損與修復(fù)導(dǎo)致纖毛細(xì)胞脫落，促進(jìn)黏液細(xì)胞增生和黏液分泌增多，而受損的氣道內(nèi)清除異物和黏液的能力降低。研究表明，CSE降低纖毛的擺動(dòng)頻率〔16〕，香煙微粒的刺激可促進(jìn)氣道上皮內(nèi)杯狀細(xì)胞的分化。香煙誘導(dǎo)的氧化壓力也與許多由趨化因子和炎癥因子所介導(dǎo)的細(xì)胞內(nèi)信號(hào)通路相關(guān)。氣道上皮細(xì)胞和肺泡巨噬細(xì)胞受刺激之后釋放促炎癥因子和趨化因子，這些細(xì)胞因子聚集并激活更多的炎癥細(xì)胞如嗜中性粒細(xì)胞、嗜酸性粒細(xì)胞、單核細(xì)胞以及淋巴細(xì)胞。這些炎癥細(xì)胞響應(yīng)炎癥因子的作用而產(chǎn)生活性氧成分，并且進(jìn)一步釋放更多的細(xì)胞因子。因此這些炎癥因子和趨化因子在持續(xù)性氣道炎癥和氣道重構(gòu)的過(guò)程中起著重要的作用。研究顯示，CSE可直接調(diào)控樹(shù)狀細(xì)胞〔8〕和氣道上皮細(xì)胞〔17〕內(nèi)趨化因子和炎癥因子的產(chǎn)生與釋放，也可促進(jìn)鼻病毒誘導(dǎo)的白細(xì)胞介素(IL)-8的釋放〔20〕。腫瘤壞死因子(TNF)-α、IL-4等細(xì)胞因子可誘導(dǎo)杯狀細(xì)胞分泌黏蛋白。此外，CSE誘導(dǎo)還氧化酶(COX)-2，通過(guò)激活芳烴受體，增高成纖維細(xì)胞中前列腺素(PG)E2)的表達(dá)〔24〕，嗜中性粒細(xì)胞受CSE刺激之后也可增高其PGE2的釋放〔10〕，從而參與調(diào)節(jié)體內(nèi)的炎癥反應(yīng)。

免疫細(xì)胞清除凋亡細(xì)胞的能力對(duì)消除炎癥反應(yīng)至關(guān)重要，COPD患者體內(nèi)免疫細(xì)胞的吞噬能力受損，無(wú)法有效清除凋亡細(xì)胞，累積的凋亡細(xì)胞又引發(fā)了COPD患者體內(nèi)組織壞死和持續(xù)性炎癥。動(dòng)物模型研究顯示，氧化壓力激活RhoA，破壞肺泡巨噬細(xì)胞細(xì)胞骨架的裝配能力，從而影響巨噬細(xì)胞的吞噬能力〔33〕。原代細(xì)胞模型研究顯示，CSE通過(guò)改變嗜中性粒細(xì)胞的細(xì)胞骨架結(jié)構(gòu)而影響細(xì)胞的遷移能力，從而影響嗜中性粒細(xì)胞在肺部的擴(kuò)散與存儲(chǔ)〔34〕。CSE誘導(dǎo)的ECM環(huán)境的變化可增強(qiáng)巨噬細(xì)胞的黏附能力，從而影響巨噬細(xì)胞吞噬凋亡嗜中性粒細(xì)胞的能力。此外，CSE可降低肺泡巨噬細(xì)胞吞噬病原體的能力〔11〕，由于COPD患者的免疫細(xì)胞清除病原體的能力降低，導(dǎo)致COPD患者更容易受感染，進(jìn)而加重氣道炎癥。

小氣道變窄并逐漸消失是發(fā)生于肺泡結(jié)構(gòu)破壞之前的氣道重構(gòu)，是COPD患者氣道阻力增高的主要原因〔1〕，主要表現(xiàn)為氣道壁增厚、氣道平滑肌增生、ECM蛋白沉積增多，又被稱為小氣道纖維化。研究報(bào)道，COPD患者肺部ECM如彈性纖維、纖連蛋白等基質(zhì)成分明顯改變，這些基質(zhì)成分改變可影響氣道通氣〔35〕。CSE增高COPD患者成纖維細(xì)胞中纖連蛋白和基底膜聚糖的表達(dá)以及ECM纖連蛋白的沉積〔25〕。CSE通過(guò)影響不同細(xì)胞因子的表達(dá)與分泌而調(diào)節(jié)細(xì)胞外基質(zhì)的分泌與沉積。研究發(fā)現(xiàn)，CSE香煙煙霧中的脂多糖成分可誘導(dǎo)氣道上皮細(xì)胞結(jié)締組織生長(zhǎng)因子的基因表達(dá)〔18〕，CSE通過(guò)下調(diào)細(xì)胞內(nèi)Smad6信號(hào)蛋白的作用從而促進(jìn)氣道上皮細(xì)胞對(duì)轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子(TGF)-β1的響應(yīng)，并且CSE通過(guò)Smad3蛋白信號(hào)通路調(diào)節(jié)成纖維細(xì)胞血管內(nèi)皮因子(VEGF)的表達(dá)。這些生長(zhǎng)因子可促進(jìn)膠原蛋白、纖連蛋白等細(xì)胞外基質(zhì)結(jié)構(gòu)蛋白的沉積以及肺部血管增生。并且，短時(shí)間低濃度的CSE刺激可升高氣道平滑肌細(xì)胞中腦源性神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子(BDNF)的釋放從而促發(fā)氣道高敏性〔29〕。此外，CSE可抑制氣道上皮細(xì)胞〔19〕和成纖維細(xì)胞〔27〕中的基質(zhì)金屬蛋白酶(MMP)的釋放與激活。MMP是降解ECM蛋白的主要蛋白水解酶，CSE一方面抑制MMP的活性另一方面增高ECM的表達(dá)，從而引起氣道ECM過(guò)度沉積，氣道壁增厚等氣道纖維化現(xiàn)象。

4.2 CSE對(duì)肺實(shí)質(zhì)重構(gòu)的影響 重癥COPD(肺氣腫)患者肺實(shí)質(zhì)重構(gòu)主要表現(xiàn)為肺泡薄壁組織破壞、肺泡支撐結(jié)構(gòu)消失、彈性回縮力降低。肺泡組織結(jié)構(gòu)的破壞也是導(dǎo)致氣流受限的主要原因。肺泡結(jié)構(gòu)破壞，肺泡腔擴(kuò)大，一方面是由于肺泡表面細(xì)胞凋亡或壞死，另一方面是由于支撐肺泡結(jié)構(gòu)的ECM降解。

早在1964年，有研究報(bào)道α1-抗胰蛋白酶缺乏癥與肺氣腫密切相關(guān)〔36〕，α1-抗胰蛋白酶是主要的嗜中性粒細(xì)胞彈性蛋白酶抑制因子，患有先天性α1-抗胰蛋白酶缺乏癥的吸煙者更容易患肺氣腫〔37〕。進(jìn)一步研究表明，敲除小鼠的嗜中性粒細(xì)胞彈性蛋白酶基因可有效預(yù)防香煙誘導(dǎo)的肺氣腫〔38〕。而CSE則可能通過(guò)若干已知的途徑影響肺實(shí)質(zhì)重構(gòu)，包括：誘導(dǎo)肺泡細(xì)胞和內(nèi)皮細(xì)胞凋亡〔9〕，參與凋亡信號(hào)通路的分子蛋白在肺氣腫患者體內(nèi)表達(dá)增高〔39〕，抑制氣道上皮細(xì)胞釋放TGF-β1和分泌纖連蛋白從而影響其修復(fù)能力〔21〕，抑制成纖維細(xì)胞的增殖能力，并通過(guò)影響成纖維細(xì)胞濃度調(diào)節(jié)成纖維細(xì)胞分泌纖連蛋白與TGF-β1的能力以及細(xì)胞本身的收縮性。

此外，有研究顯示吸煙患者肺部嗜中性粒細(xì)胞和巨噬細(xì)胞數(shù)量增多，暗示嗜中性粒細(xì)胞彈性蛋白酶和巨噬細(xì)胞蛋白酶在肺部的增多與肺部結(jié)構(gòu)破壞密切相關(guān)〔40〕，肺氣腫患者體內(nèi)多種MMP表達(dá)量增高〔41〕，COPD患者的肺泡巨噬細(xì)胞內(nèi)MMP表達(dá)量增高〔42〕。而CSE刺激體外培養(yǎng)的肺泡巨噬細(xì)胞可增高活性MMP-9的表達(dá)與釋放〔12〕，以及腫瘤壞死因子-α 和MMP12的釋放〔13〕。CSE也可直接作用于ECM蛋白，如阻斷彈性蛋白之間的交聯(lián)作用〔43〕。CSE也可通過(guò)上調(diào)肺泡細(xì)胞內(nèi)的MMP表達(dá)量直接作用于肺泡細(xì)胞或降解ECM支架結(jié)構(gòu)，從而起到破壞肺泡組織結(jié)構(gòu)完整性的作用。

5 總 結(jié)

香煙煙霧是一種綜合復(fù)雜的刺激原，通過(guò)多種分子信號(hào)通路途徑影響綜合性呼吸道疾病COPD〔44〕。雖然體外培養(yǎng)模型簡(jiǎn)易直觀，有利于在分子和細(xì)胞水平下直接展示COPD的病理發(fā)展特征，但也存在不能完全模擬細(xì)胞在體內(nèi)與不同細(xì)胞因子和不同形態(tài)細(xì)胞之間相互作用的缺陷。而且由于CSE的制作與使用的不一致，也發(fā)現(xiàn)在現(xiàn)有文獻(xiàn)報(bào)道中存在一些不相一致的研究結(jié)果。因此，在研究與探索香煙對(duì)氣道重構(gòu)的影響時(shí)，仍然需要?jiǎng)游锬Ｐ蛯?shí)驗(yàn)和臨床實(shí)驗(yàn)以驗(yàn)證在體外細(xì)胞培養(yǎng)模型中所獲得的觀察結(jié)果。

1 McDonough JE,Yuan R,Suzuk M,etal.Small-airway obstruction and emphysema in chronic obstructive pulmonary disease〔J〕. N Engl J Med,2011;365(17):1567-75.

2 Siegfried JM,Guentert PJ,Gaither AL. Effects of bombesin and gastrin-releasing peptide on human bronchial epithelial cells from a series of donors:individual variation and modulation by bombesin analogs〔J〕. Anat Rec,1993;236(1):241-7.

3 Sakagami M.In vivo,in vitro and ex vivo models to assess pulmonary absorption and disposition of inhaled therapeutics for systemic delivery〔J〕. Adv Drug Deliv Rev,2006;58(9-10):1030-60.

4 Vestbo J,Hurd SS,Agusti AG,etal.Global strategy for the diagnosis,management,and prevention of chronic obstructive pulmonary disease:GOLD executive summary〔J〕. Am J Respir Crit Care Med,2013;187(4):347-65.

5 Wright JL,Cosio M,Churg A. Animal models of chronic obstructive pulmonary disease〔J〕. Am J Physiol Lung Cell Mol Physiol,2008;295(1):L1-15.

6 Becquemin MH,Bertholon JF,Attoui M,etal.Particle size in the smoke produced by six different types of cigarette〔J〕. Rev Mal Respir,2007;24(7):845-52.

7 Baker RR,Pereira da Silva JR,Smith G. The effect of tobacco ingredients on smoke chemistry. Part 1:flavourings and additives〔J〕. Food Chem Toxicol,2004;42(1):S3-7.

8 Vassallo R,Kroening PR,Paramil J,etal.Nicotine and oxidative cigarette smoke constituents induce immune-modulatory and pro-inflammatory dendritic cell responses〔J〕. Mol Immunol,2008;45(12):3321-9.

9 Aldonyte R,Hulchison TE,Jim B,etal.Endothelial alpha-1-antitrypsin attenuates cigarette smoke induced apoptosis in vitro〔J〕.COPD,2008;5(3):153-62.

10 Profita M,Sata A,Bonnno A,etal.Chronic obstructive pulmonary disease and neutrophil infiltration:role of cigarette smoke and cyclooxygenase products〔J〕. Am J Physiol Lung Cell Mol Physiol,2010;298(2):L261-9.

11 Winkler AR,Nocka KH,Sulahian TH,etal.In vitro modeling of human alveolar macrophage smoke exposure:enhanced inflammation and impaired function〔J〕. Exp Lung Res,2008;34(9):599-629.

12 Russell RE,Culpitt SV,DeMatos C,etal.Release and activity of matrix metalloproteinase-9 and tissue inhibitor of metalloproteinase-1 by alveolar macrophages from patients with chronic obstructive pulmonary disease〔J〕. Am J Respir Cell Mol Biol,2002;26(5):602-9.

13 Churg A,Wang X,Wang RO,etal.Alpha1-antitrypsin suppresses TNF-alpha and MMP-12 production by cigarette smoke-stimulated macrophages〔J〕. Am J Respir Cell Mol Biol,2007;37(2):144-51.

14 Liu X,Togo S,Al-Mugotir M,etal.NF-kappaB mediates the survival of human bronchial epithelial cells exposed to cigarette smoke extract〔J〕. Respir Res,2008;9:66.

15 Kreindler JL,Jackson AD,Kemp PA,etal. Inhibition of chloride secretion in human bronchial epithelial cells by cigarette smoke extract〔J〕. Am J Physiol Lung Cell Mol Physiol,2005;288(5):L894-902.

16 Cohen NA,Zhang S,Sharp DB,etal. Cigarette smoke condensate inhibits transepithelial chloride transport and ciliary beat frequency〔J〕. Laryngoscope,2009;119(11):2269-74.

17 Beisswenger C,Platz J,Seifart C,etal.Exposure of differentiated airway epithelial cells to volatile smoke in vitro〔J〕.Respiration,2004;71(4):402-9.

18 Nishioka M,Dgawa E,Kinose D,etal. Lipopolysaccharide induced connective tissue growth factor gene expression in human bronchial epithelial cells〔J〕. Respirology,2010;15(4):669-76.

19 Watson AM,Benton AS,Rose MC,etal.Cigarette smoke alters tissue inhibitor of metalloproteinase 1 and matrix metalloproteinase 9 levels in the basolateral secretions of human asthmatic bronchial epithelium in vitro〔J〕. J Investig Med,2010;58(5):725-9.

20 Hudy MH,Proud D. Cigarette smoke enhances human rhinovirus-induced CXCL8 production via HuR-mediated mRNA stabilization in human airway epithelial cells〔J〕. Respir Res,2013;14(1):88.

21 Wang H,Liu X,Umino T,etal.Cigarette smoke inhibits human bronchial epithelial cell repair processes〔J〕. Am J Respir Cell Mol Biol,2001;25(6):772-9.

22 Miglino N,Roth M,Lardindis D,etal.Cigarette smoke inhibits lung fibroblast proliferation by translational mechanisms〔J〕. Eur Respir J,2012;39(3):705-11.

23 Baglole CJ,Buchinsky SM,Garcia TM,etal.Differential induction of apoptosis by cigarette smoke extract in primary human lung fibroblast strains:implications for emphysema〔J〕. Am J Physiol Lung Cell Mol Physiol,2006;291(1):L19-29.

24 Martey CA,Pollock SJ,Tumer CK,etal.Cigarette smoke induces cyclooxygenase-2 and microsomal prostaglandin E2 synthase in human lung fibroblasts:implications for lung inflammation and cancer〔J〕. Am J Physiol Lung Cell Mol Physiol,2004;287(5):L981-91.

25 Krimmer DI,Burgess JK,Wooi TK,etal.Matrix proteins from smoke-exposed fibroblasts are pro-proliferative〔J〕. Am J Respir Cell Mol Biol,2012;46(1):34-9.

26 Carnevali S,Nakamura Y,Mio T,etal.Cigarette smoke extract inhibits fibroblast-mediated collagen gel contraction〔J〕. Am J Physiol,1998;274(4 Pt 1):L591-8.

27 La Rocca G,Anzalone R,Magno F,etal. Cigarette smoke exposure inhibits extracellular MMP-2(gelatinase A) activity in human lung fibroblasts〔J〕. Respir Res,2007;8:23.

28 Ning W,Dong Y,Sun J,etal.Cigarette smoke stimulates matrix metalloproteinase-2 activity via EGR-1 in human lung fibroblasts〔J〕. Am J Respir Cell Mol Biol,2007;36(4):480-90.

29 Sathish V,Vanoosten SK,Miller BS,etal.Brain-derived neurotrophic factor in cigarette smoke-induced airway hyperreactivity〔J〕. Am J Respir Cell Mol Biol,2013;48(4):431-8.

30 Yoon CH,Park HJ,Cho YW,etal.Cigarette Smoke Extract-induced Reduction in Migration and Contraction in Normal Human Bronchial Smooth Muscle Cells〔J〕. Korean J Physiol Pharmacol,2011;15(6):397-403.

31 Hogg JC,Chu F,Utokapatch S,etal.The nature of small-airway obstruction in chronic obstructive pulmonary disease〔J〕. N Engl J Med,2004;350(26):2645-53.

32 van der Toorn M,Rezayat O,Kauffman HF,etal.Lipid-soluble components in cigarette smoke induce mitochondrial production of reactive oxygen species in lung epithelial cells〔J〕. Am J Physiol Lung Cell Mol Physiol,2009;297(1):L109-14.

33 Richens TR,Linderman DJ,Horstmann SA,etal.Cigarette smoke impairs clearance of apoptotic cells through oxidant-dependent activation of RhoA〔J〕. Am J Respir Crit Care Med,2009;179(11):1011-21.

34 Ryder MI,Wu TC,Kallaos SS,etal.Alterations of neutrophil f-actin kinetics by tobacco smoke:implications for periodontal diseases〔J〕. J Periodontal Res,2002;37(4):286-92.

35 Annoni R,Lancas T,Yukimatsu-Tanigawa R,etal.Extracellular matrix composition in COPD〔J〕. Eur Respir J,2012;40(6):1362-73.

36 Eriksson S.Pulmonary Emphysema and Alpha1-Antitrypsin Deficiency〔J〕. Acta Med Scand,1964;175:197-205.

37 Ranes J,Stoller JK.A review of alpha-1 antitrypsin deficiency〔J〕. Semin Respir Crit Care Med,2005;26(2):154-66.

38 Shapiro SD,Goldstein NM,Houghton AM,etal.Neutrophil elastase contributes to cigarette smoke-induced emphysema in mice〔J〕. Am J Pathol,2003;163(6):2329-35.

39 Morissette MC,Vachon-Beaudoin G,Parent J,etal.Increased p53 level,Bax/Bcl-x(L) ratio,and TRAIL receptor expression in human emphysema〔J〕. Am J Respir Crit Care Med,2008;178(3):240-7.

40 Hunninghake GW,Crystal RG.Cigarette smoking and lung destruction. Accumulation of neutrophils in the lungs of cigarette smokers〔J〕. Am Rev Respir Dis,1983;128(5):833-8.

41 Imai K,Palal SS,Chen ES,etal.Human collagenase(matrix metalloproteinase-1) expression in the lungs of patients with emphysema〔J〕. Am J Respir Crit Care Med,2001;163(3 Pt 1):786-91.

42 Wallace AM,Sandford AJ,English JC,etal.Matrix metalloproteinase expression by human alveolar macrophages in relation to emphysema〔J〕. COPD,2008;5(1):13-23.

43 Laurent P,Janoff A,Kagan HM.Cigarette smoke blocks cross-linking of elastin in vitro〔J〕. Chest,1983;83(5 Suppl):63S-65S.

44 Nyunoya T,Mebratu Y,Contreas A,etal.Molecular processes that drive cigarette smoke-induced epithelial cell fate of the lung〔J〕. Am J Respir Cell Mol Biol,2013;50(3)471-82.

〔2013-12-18修回〕

(編輯 袁左鳴)

國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(No.11172340)；重慶市科委百名杰出科技領(lǐng)軍人才培養(yǎng)計(jì)劃；高等學(xué)校博士學(xué)科點(diǎn)專項(xiàng)科研基金(新教師類，No.20120191120032)；重慶市自然科學(xué)基金計(jì)劃一般項(xiàng)目(No.cstc2012jjA0588)；中央高校基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)(No.CQDXWL-2012-123;CQDXWL-2013-028)

鄧林紅(1960-)，男，博士，教授，主要從事細(xì)胞生物力學(xué)吸哮喘研究。

陳 玲(1985-)，女，博士，主要從事細(xì)胞分子生物學(xué)，氣道重物，慢性阻塞性肺疾病、細(xì)胞力學(xué)研究。

R3

A

1005-9202(2015)12-3466-04；

10.3969/j.issn.1005-9202.2015.12.135

1 常州大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程與健康科學(xué)研究院